බැටරි කළමනාකරණ පද්ධතිය BMS දැනුම සහ කාර්යය, හැඳින්වීමක්

BMS හි සම්පූර්ණ නම බැටරි කළමනාකරණ පද්ධතියයි.එය බලශක්ති ගබඩා බැටරිවල තත්ත්වය නිරීක්ෂණය කරන උපකරණයකි.එය ප්‍රධාන වශයෙන් තනි බැටරි සෛල බුද්ධිමත් කළමනාකරණය සහ නඩත්තු කිරීම, බැටරි අධික ලෙස ආරෝපණය කිරීම සහ අධික ලෙස විසර්ජනය වීම වැළැක්වීම, බැටරි ආයු කාලය දීර්ඝ කිරීම සහ බැටරි තත්ත්වය නිරීක්ෂණය කිරීම සඳහා යොදා ගනී.සාමාන්‍යයෙන්, BMS යනු පරිපථ පුවරුවක් හෝ දෘඪාංග පෙට්ටියක් ලෙස නිරූපණය කෙරේ.

 

BMS යනු බැටරි බලශක්ති ගබඩා කිරීමේ පද්ධතියේ මූලික උප පද්ධතිවලින් එකක් වන අතර, බැටරි බලශක්ති ගබඩා ඒකකයේ එක් එක් බැටරියේ මෙහෙයුම් තත්ත්වය නිරීක්ෂණය කිරීම සහ බලශක්ති ගබඩා ඒකකයේ ආරක්ෂිත සහ විශ්වාසනීය ක්‍රියාකාරිත්වය සහතික කිරීම සඳහා වගකිව යුතුය.BMS හට තත්‍ය කාලීනව (තනි සෛල වෝල්ටීයතාව, බැටරි ධ්‍රැව උෂ්ණත්වය, බැටරි ලූප් ධාරාව, ​​බැටරි ඇසුරුම් පර්යන්ත වෝල්ටීයතාවය, බැටරි පද්ධති පරිවාරක ප්‍රතිරෝධය ආදිය ඇතුළුව නමුත් ඒවාට සීමා නොවී) බලශක්ති ගබඩා බැටරියේ තත්ත්‍ව පරාමිතීන් නිරීක්ෂණය කිරීමට සහ රැස් කිරීමට හැකිය. තවත් පද්ධති තත්ව ඇගයීම් පරාමිතීන් ලබා ගැනීම සඳහා අදාළ තත්ව පරාමිතීන් මත අවශ්‍ය විශ්ලේෂණ සහ ගණනය කිරීම් සිදු කරන්න.සමස්ත බැටරි බලශක්ති ගබඩා ඒකකයේ ආරක්ෂිත සහ විශ්වාසනීය ක්‍රියාකාරිත්වය සහතික කිරීම සඳහා නිශ්චිත ආරක්ෂණ පාලන උපාය මාර්ග අනුව බලශක්ති ගබඩා බැටරියේම ඵලදායී පාලනයක් ලබා ගත හැකිය.ඒ අතරම, BMS හට වෙනත් බාහිර උපාංග (PCS, EMS, ගිනි ආරක්ෂණ පද්ධතිය, ආදිය) සමඟ අන්තර්ක්‍රියා කළ හැකි අතර, සමස්ත බලශක්ති ගබඩා කිරීමේ බලය තුළ විවිධ උප පද්ධති සම්බන්ධ කිරීමේ පාලනයක් සැකසීමට තමන්ගේම සන්නිවේදන අතුරුමුහුණත සහ ඇනලොග්/ඩිජිටල් ආදාන අතුරුමුහුණත හරහා බලාගාරයේ ආරක්ෂිත, විශ්වාසනීය සහ කාර්යක්ෂම ජාල සම්බන්ධිත ක්‍රියාකාරිත්වය සහතික කිරීම.

2) ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය

ස්ථලක වාස්තු විද්‍යාවේ දෘෂ්ටිකෝණයෙන්, BMS කාණ්ඩ දෙකකට බෙදා ඇත: විවිධ ව්‍යාපෘති අවශ්‍යතා අනුව මධ්‍යගත සහ බෙදා හැරීම.

 

මධ්යගත BMS

සරලව කිවහොත්, මධ්‍යගත BMS සියළුම සෛල එකතු කිරීමට තනි BMS දෘඩාංගයක් භාවිතා කරයි, එය සෛල කිහිපයක් සහිත අවස්ථා සඳහා සුදුසු වේ.

මධ්‍යගත BMS හි අඩු පිරිවැය, සංයුක්ත ව්‍යුහය සහ ඉහළ විශ්වසනීයත්වයේ වාසි ඇති අතර, අඩු ධාරිතාව, අඩු සම්පූර්ණ පීඩනය සහ බල මෙවලම්, රොබෝවරුන් (රොබෝවරුන් හැසිරවීම, සහායක රොබෝවරුන්) වැනි කුඩා බැටරි පද්ධති පරිමාවක් ඇති අවස්ථා වලදී බහුලව භාවිතා වේ. IOT ස්මාර්ට් නිවාස (ස්වීපිං රොබෝවරු, විදුලි වැකුම් ක්ලීනර්), විදුලි ෆෝක්ලිෆ්ට්, විදුලි අඩු වේග වාහන (විදුලි බයිසිකල්, විදුලි යතුරුපැදි, විදුලි දර්ශන කාර්, විදුලි මුර කාර්, විදුලි ගොල්ෆ් කරත්ත, ආදිය) සහ සැහැල්ලු දෙමුහුන් වාහන.

මධ්යගත BMS දෘඪාංග අධි වෝල්ටීයතා සහ අඩු වෝල්ටීයතා ප්රදේශ වලට බෙදිය හැකිය.අධි-වෝල්ටීයතා ප්රදේශය තනි සෛල වෝල්ටීයතාව, පද්ධතියේ සම්පූර්ණ වෝල්ටීයතාව සහ පරිවාරක ප්රතිරෝධය නිරීක්ෂණය කිරීම සඳහා වගකිව යුතුය.අඩු වෝල්ටීයතා කලාපයට බල සැපයුම් පරිපථ, CPU පරිපථ, CAN සන්නිවේදන පරිපථ, පාලන පරිපථ ආදිය ඇතුළත් වේ.

මගී වාහනවල බල බැටරි පද්ධතිය ඉහළ ධාරිතාව, ඉහළ සම්පූර්ණ පීඩනය සහ විශාල පරිමාවක් දක්වා වර්ධනය වෙමින් පවතින බැවින්, බෙදා හරින ලද BMS ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය ප්ලග්-ඉන් දෙමුහුන් සහ පිරිසිදු විද්‍යුත් වාහන මාදිලිවල ප්‍රධාන වශයෙන් භාවිතා වේ.

බෙදා හරින ලද BMS

වර්තමානයේ, කර්මාන්තයේ බෙදා හරින ලද BMS සඳහා විවිධ කොන්දේසි ඇති අතර විවිධ සමාගම්වලට විවිධ නම් ඇත.බලශක්ති බැටරි BMS බොහෝ විට මාස්ටර්-ස්ලේව් ද්වි-ස්ථර ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පයක් ඇත:

 

බලශක්ති ගබඩා BMS යනු බැටරි ඇසුරුමේ විශාල ප්‍රමාණය නිසා සාමාන්‍යයෙන් තට්ටු තුනේ ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පයක් වන අතර, වහල් සහ ප්‍රධාන පාලන ස්ථරවලට ඉහළින් ප්‍රධාන පාලන ස්ථරයක් ඇත.

බැටරි බැටරි පොකුරු සාදයි, එය අට්ටි සාදයි, තුන්-ස්ථර BMS ද එම ඉහළට යන රීතිය අනුගමනය කරයි:

පාලනයෙන්: බැටරි කළමනාකරණ ඒකකය (BMU), තනි බැටරි වලින් තොරතුරු රැස් කරයි.

බැටරි කෝෂයේ වෝල්ටීයතාවය සහ උෂ්ණත්වය නිරීක්ෂණය කරන්න

පැකේජයේ බැටරි සමීකරණය

තොරතුරු උඩුගත කිරීම

තාප කළමනාකරණය

අසාමාන්ය අනතුරු ඇඟවීම

ප්‍රධාන පාලනය: බැටරි පොකුරු කළමනාකරණ ඒකකය: BCU (බැටරි පොකුරු ඒකකය, අධි වෝල්ටීයතා කළමනාකරණ ඒකකය HVU, BCMU, ආදිය ලෙසද හැඳින්වේ), BMU තොරතුරු රැස් කිරීම සහ බැටරි පොකුරු තොරතුරු රැස් කිරීම සඳහා වගකිව යුතුය.

බැටරි පොකුරු ධාරා අත්පත් කර ගැනීම, සම්පූර්ණ වෝල්ටීයතා අත්පත් කර ගැනීම, කාන්දු වීම හඳුනා ගැනීම

බැටරි තත්ත්වය අසාමාන්‍ය වූ විට බලය අක්‍රිය ආරක්ෂාව

BMS කළමනාකරණය යටතේ, ධාරිතා ක්‍රමාංකනය සහ SOC ක්‍රමාංකනය පසුව ආරෝපණය කිරීම සහ විසර්ජන කළමනාකරණය සඳහා පදනම ලෙස වෙන වෙනම සම්පූර්ණ කළ හැක.

බැටරි අරා කළමනාකරණ ඒකකය (BAU) සමස්ත බලශක්ති ගබඩා බැටරි තොගයේ බැටරිවල මධ්යගත කළමනාකරණය සඳහා වගකිව යුතුය.එය විවිධ බැටරි පොකුරු කළමනාකරණ ඒකක වෙත සම්බන්ධ වන අතර බැටරි අරාවේ මෙහෙයුම් තත්ත්වය පිළිබඳ ප්‍රතිපෝෂණ සැපයීම සඳහා වෙනත් උපාංග සමඟ තොරතුරු හුවමාරු කරයි.

බැටරි අරාව ආරෝපණය සහ විසර්ජන කළමනාකරණය

BMS පද්ධතිය ස්වයං-පරීක්ෂා කිරීම සහ වැරදි රෝග විනිශ්චය අනතුරු ඇඟවීම

බැටරි පැක් දෝෂ නිර්ණය අනතුරු ඇඟවීම

බැටරි අරාවේ විවිධ අසාමාන්යතා සහ දෝෂ සඳහා ආරක්ෂිත ආරක්ෂාව

PCS සහ EMS වැනි වෙනත් උපාංග සමඟ සන්නිවේදනය කරන්න

දත්ත ගබඩා කිරීම, සම්ප්රේෂණය සහ සැකසීම

බැටරි කළමනාකරණ ස්තරය: තනි බැටරිවල විවිධ තොරතුරු (වෝල්ටීයතාව, උෂ්ණත්වය) එකතු කිරීම, බැටරිවල SOC සහ SOH ගණනය කිරීම සහ විශ්ලේෂණය කිරීම, තනි බැටරිවල සක්‍රීය සමානාත්මතාවය සාක්ෂාත් කර ගැනීම සහ තනි බැටරි වල අසාමාන්‍ය තොරතුරු BCMU බැටරි ඇසුරුම් ඒකක ස්ථරයට උඩුගත කිරීම සඳහා වගකිව යුතුය.CAN බාහිර සන්නිවේදනය හරහා, එය ඩේසි දාමයක් හරහා අන්තර් සම්බන්ධිත වේ.

බැටරි කළමනාකරණ ස්ථරය: BMU විසින් උඩුගත කරන ලද තනි බැටරි වලින් විවිධ තොරතුරු රැස් කිරීම, බැටරි ඇසුරුම (පැක් වෝල්ටීයතාව, ඇසුරුම් උෂ්ණත්වය), බැටරි පැක් ආරෝපණය සහ විසර්ජන ධාරා පිළිබඳ විවිධ තොරතුරු රැස් කිරීම, බැටරි ඇසුරුමේ SOC සහ SOH ගණනය කිරීම සහ විශ්ලේෂණය කිරීම සඳහා වගකිව යුතුය. , සහ බැටරි පොකුරු ඒකක ස්ථරය BAMS වෙත සියලු තොරතුරු උඩුගත කිරීම.CAN බාහිර සන්නිවේදනය හරහා, එය ඩේසි දාමයක් හරහා අන්තර් සම්බන්ධිත වේ.

බැටරි පොකුරු කළමනාකරණ ස්ථරය: BCMU විසින් උඩුගත කරන ලද විවිධ බැටරි තොරතුරු රැස් කිරීම සහ RJ45 අතුරුමුහුණත හරහා බලශක්ති ගබඩා අධීක්ෂණ EMS පද්ධතියට සියලු තොරතුරු උඩුගත කිරීම සඳහා වගකිව යුතු ය;PCS (CAN හෝ RS485 අතුරුමුහුණත) වෙත බැටරියේ අදාළ අසාමාන්‍ය තොරතුරු යැවීමට PCS සමඟ සන්නිවේදනය කිරීම සහ PCS සමඟ සන්නිවේදනය කිරීම සඳහා දෘඪාංග වියළි නෝඩ් වලින් සමන්විත වේ.මීට අමතරව, එය බැටරි පද්ධතිය BSE (බැටරි රාජ්ය ඇස්තමේන්තු) ඇගයීම, විදුලි පද්ධති තත්ත්වය හඳුනාගැනීම, ස්පර්ශක කළමනාකරණය, තාප කළමනාකරණය, මෙහෙයුම් කළමනාකරණය, ආරෝපණ කළමනාකරණය, රෝග විනිශ්චය කළමනාකරණය සහ අභ්යන්තර සහ බාහිර සන්නිවේදන ජාල කළමනාකරණය සිදු කරයි.CAN හරහා යටත් නිලධාරීන් සමඟ සන්නිවේදනය කරයි.

3) BMS කරන්නේ කුමක්ද?

BMS හි කර්තව්‍යයන් බොහෝ ය, නමුත් හරය සහ අප වඩාත් සැලකිලිමත් වන්නේ අංශ තුනකි:

එකක් නම් BMS හි මූලික කාර්යය වන සංවේදනය (රාජ්‍ය කළමනාකරණය) ය.එය වෝල්ටීයතාව, ප්‍රතිරෝධය, උෂ්ණත්වය මනින අතර අවසානයේ බැටරියේ තත්වය දැනේ.අපට දැන ගැනීමට අවශ්‍ය වන්නේ බැටරියේ තත්වය කුමක්ද, එහි කොපමණ ශක්තියක් සහ ධාරිතාවක් තිබේද, එය කෙතරම් සෞඛ්‍ය සම්පන්නද, එය කොපමණ බලයක් නිපදවන්නේද සහ එය කෙතරම් ආරක්ෂිතද යන්නයි.මෙය සංවේදනයයි.

දෙවැන්න කළමනාකරණය (ශේෂ කළමනාකරණය) ය.සමහර අය කියනවා BMS කියන්නේ බැටරියේ නැනී කියලා.එහෙනම් මේ නැනී එය කළමනාකරණය කළ යුතුයි.කළමනාකරණය කළ යුත්තේ කුමක්ද?එය බැටරිය හැකි තරම් හොඳ කිරීමට ය.වඩාත්ම මූලික වන්නේ ශේෂ කළමනාකරණය සහ තාප කළමනාකරණයයි.

තෙවැන්න ආරක්ෂාව (ආරක්ෂිත කළමනාකරණය) ය.නැනීටත් වැඩක් තියෙනවා.බැටරියට යම් තත්වයක් තිබේ නම්, එය ආරක්ෂා කළ යුතු අතර අනතුරු ඇඟවීමක් කළ යුතුය.

ඇත්ත වශයෙන්ම, ඇතැම් ප්‍රොටෝකෝල හරහා පද්ධතිය තුළ හෝ ඉන් පිටත දත්ත මාරු කරන සන්නිවේදන කළමනාකරණ සංරචකයක් ද ඇත.

BMS හට මෙහෙයුම් පාලනය, පරිවරණය අධීක්ෂණය, තාප කළමනාකරණය යනාදී තවත් බොහෝ කාර්යයන් ඇත, ඒවා මෙහි සාකච්ඡා නොකෙරේ.

 

3.1 සංජානනය - මැනීම සහ ඇස්තමේන්තු කිරීම

BMS හි මූලික කාර්යය වන්නේ වෝල්ටීයතාව, ධාරාව, ​​උෂ්ණත්වය සහ තත්වය වැනි මූලික පරාමිතීන් මෙන්ම SOC සහ SOH වැනි බැටරි තත්ත්ව දත්ත ගණනය කිරීම ඇතුළුව බැටරි පරාමිතීන් මැනීම සහ ඇස්තමේන්තු කිරීමයි.බලශක්ති බැටරි ක්ෂේත්‍රයට SOP (බලයේ තත්වය) සහ SOE (ශක්ති තත්ත්වය) ගණනය කිරීම් ද ඇතුළත් වන අතර ඒවා මෙහි සාකච්ඡා නොකෙරේ.අපි වඩාත් බහුලව භාවිතා වන පළමු දත්ත දෙක කෙරෙහි අවධානය යොමු කරමු.

සෛල මැනීම

1) මූලික තොරතුරු මැනීම: බැටරි කළමනාකරණ පද්ධතියේ මූලිකම කාර්යය වන්නේ බැටරි කළමනාකරණ පද්ධතියේ සියලුම ඉහළ මට්ටමේ ගණනය කිරීම් සහ පාලන තර්කනය සඳහා පදනම වන තනි බැටරි සෛලවල වෝල්ටීයතාවය, ධාරාව සහ උෂ්ණත්වය මැනීමයි.

2) පරිවාරක ප්‍රතිරෝධ පරීක්ෂාව: බැටරි කළමනාකරණ පද්ධතිය තුළ සම්පූර්ණ බැටරි පද්ධතිය සහ අධි වෝල්ටීයතා පද්ධතිය සඳහා පරිවාරක පරීක්ෂාව අවශ්‍ය වේ.

3) අධි-වෝල්ටීයතා අන්තර් අගුළු හඳුනාගැනීම (HVIL): සමස්ත අධි-වෝල්ටීයතා පද්ධතියේ අඛණ්ඩතාව තහවුරු කිරීමට සහ අධි-වෝල්ටීයතා පද්ධති ලූපයේ අඛණ්ඩතාව අවදානමට ලක් වූ විට ආරක්ෂක පියවරයන් ආරම්භ කිරීමට භාවිතා කරයි.

SOC ගණනය කිරීම

SOC යනු බැටරියේ ඉතිරි ධාරිතාවය වන ආරෝපණ තත්ත්වයයි.සරලව කිවහොත්, එය බැටරියේ කොපමණ බලයක් ඉතිරි වේ.

SOC යනු BMS හි වැදගත්ම පරාමිතිය වන අතර අනෙක් සියල්ල එය මත පදනම් වේ.එබැවින්, එහි නිරවද්‍යතාවය සහ ශක්තිමත් බව (දෝෂ නිවැරදි කිරීමේ හැකියාව ලෙසද හැඳින්වේ) අතිශයින් වැදගත් වේ.නිවැරදි SOC නොමැතිව, බැටරියේ ආයු කාලය දීර්ඝ කිරීමට නොහැකි වන පරිදි, බැටරිය බොහෝ විට ආරක්ෂිත තත්වයක පවතින බැවින්, BMS නිසියාකාරව ක්‍රියා කිරීමට කිසිදු ආරක්ෂණ ක්‍රියාකාරිත්වයකට නොහැක.

වර්තමානයේ, ප්‍රධාන ධාරාවේ SOC ඇස්තමේන්තු ක්‍රම අතරට විවෘත-පරිපථ වෝල්ටීයතා ක්‍රමය, වත්මන් ඒකාබද්ධ කිරීමේ ක්‍රමය, කල්මන් පෙරහන් ක්‍රමය සහ ස්නායු ජාල ක්‍රමය ඇතුළත් වේ.පළමු ක්රම දෙක බහුලව භාවිතා වේ.අවසාන ක්‍රම දෙකට ඒකාබද්ධ කිරීමේ ආකෘති සහ කෘතිම බුද්ධිය වැනි උසස් දැනුම ඇතුළත් වන අතර ඒවා මෙහි විස්තර නොවේ.

ප්‍රායෝගික යෙදීම් වලදී, බැටරියේ ආරෝපණය සහ විසර්ජන තත්ත්වය අනුව විවිධ ඇල්ගොරිතම භාවිතා කරමින්, බහු ඇල්ගොරිතම බොහෝ විට ඒකාබද්ධව භාවිතා වේ.

විවෘත පරිපථ වෝල්ටීයතා ක්රමය

විවෘත-පරිපථ වෝල්ටීයතා ක්‍රමයේ මූලධර්මය වන්නේ බැටරියේ දිගු කාලීන ස්ථිතික ස්ථානගත කිරීමේ කොන්දේසිය යටතේ විවෘත පරිපථ වෝල්ටීයතාවය සහ SOC අතර සාපේක්ෂ ස්ථාවර ක්‍රියාකාරී සම්බන්ධතාවය භාවිතා කිරීම සහ විවෘත පරිපථ වෝල්ටීයතාව මත පදනම්ව SOC තක්සේරු කිරීමයි.කලින් බහුලව භාවිතා කරන ලද ඊයම් අම්ල බැටරි විදුලි බයිසිකලය SOC තක්සේරු කිරීම සඳහා මෙම ක්‍රමය භාවිතා කරයි.විවෘත පරිපථ වෝල්ටීයතා ක්‍රමය සරල සහ පහසු ය, නමුත් බොහෝ අවාසි ද ඇත:

1. බැටරිය දිගු කාලයක් රැඳී සිටිය යුතුය, එසේ නොමැති නම් විවෘත පරිපථ වෝල්ටීයතාව කෙටි කාලයක් තුළ ස්ථාවර කිරීමට අපහසු වනු ඇත;

2. SOC30%-80% පරාසය තුළ පර්යන්ත වෝල්ටීයතාවය සහ SOC වක්‍රය ආසන්න වශයෙන් රේඛීය වන බැටරිවල, විශේෂයෙන්ම ලිතියම් යකඩ පොස්පේට් බැටරිවල වෝල්ටීයතා සානුවක් ඇත;

3. බැටරිය විවිධ උෂ්ණත්වවල හෝ විවිධ ජීවන අවස්ථා වල පවතින අතර, විවෘත පරිපථ වෝල්ටීයතාව සමාන වුවද, සැබෑ SOC වෙනස විශාල විය හැක;

පහත රූපයේ දැක්වෙන පරිදි, අපි මෙම විදුලි බයිසිකලය භාවිතා කරන විට, වත්මන් SOC 100% ලෙස දිස්වන්නේ නම්, වේගවත් වන විට වෝල්ටීයතාව අඩු වන අතර, බලය 80% ලෙස පෙන්විය හැක.අපි ත්වරණය නැවැත්වූ විට, වෝල්ටීයතාව ඉහළ යන අතර, බලය 100% දක්වා ඉහළ යයි.එබැවින් අපගේ විදුලි ස්කූටරයේ බල සංදර්ශකය නිවැරදි නොවේ.අපි නවත්වන විට එයට බලය ඇත, නමුත් අපි ආරම්භ කරන විට එහි බලය අවසන් වේ.මෙය බැටරියේ ගැටලුවක් නොවිය හැක, නමුත් BMS හි SoC ඇල්ගොරිතම ඉතා සරල වීම නිසා විය හැක.

An-Si සමෝධානික ක්රමය

Anshicontinuous integration ක්‍රමය SOC හි නිර්වචනය හරහා තත්‍ය කාලීන SOC අගය සෘජුවම ගණනය කරයි.

ආරම්භක SOC අගය ලබා දී, බැටරි ධාරාව මැනිය හැකි තාක් කල් (විසර්ජන ධාරාව ධනාත්මක වන විට), බැටරි ධාරිතාවේ වෙනස වත්මන් ඒකාබද්ධ කිරීම හරහා නිවැරදිව ගණනය කළ හැකි අතර, ඉතිරි SOC ප්‍රතිඵලය වේ.

මෙම ක්රමය කෙටි කාලයක් තුළ සාපේක්ෂ විශ්වසනීය ඇස්තමේන්තු ප්රතිඵල ඇත, නමුත් වත්මන් සංවේදකයේ මිනුම් දෝෂ සහ බැටරි ධාරිතාව ක්රමක්රමයෙන් පිරිහීම හේතුවෙන්, දිගුකාලීන වත්මන් ඒකාබද්ධ කිරීම යම් යම් අපගමනයන් හඳුන්වා දෙනු ඇත.එබැවින්, අඩු නිරවද්‍යතා අවශ්‍යතා සහිත SOC ඇස්තමේන්තු සඳහා මූලික අගය ඇස්තමේන්තු කිරීම සඳහා විවෘත-පරිපථ වෝල්ටීයතා ක්‍රමය සමඟ ඒකාබද්ධව එය සාමාන්‍යයෙන් භාවිතා වන අතර කෙටි කාලීන SOC පුරෝකථනය සඳහා Kalman පෙරීමේ ක්‍රමය සමඟ ද භාවිතා කළ හැක.

SOC (ආරෝපණ රාජ්‍යය) BMS හි මූලික පාලන ඇල්ගොරිතමයට අයත් වන අතර එය වත්මන් ඉතිරි ධාරිතා තත්ත්වය නියෝජනය කරයි.එය ප්‍රධාන වශයෙන් සාක්ෂාත් කරගනු ලබන්නේ ඇම්පියර්-පැය ඒකාබද්ධ කිරීමේ ක්‍රමය සහ EKF (Extended Kalman Filter) ඇල්ගොරිතම, නිවැරදි කිරීමේ උපාය මාර්ග සමඟ ඒකාබද්ධව (විවෘත-පරිපථ වෝල්ටීයතා නිවැරදි කිරීම, සම්පූර්ණ ආරෝපණ නිවැරදි කිරීම, ආරෝපණ අවසන් නිවැරදි කිරීම, විවිධ උෂ්ණත්වයන් යටතේ ධාරිතාව නිවැරදි කිරීම සහ SOH, ආදිය).වත්මන් අත්පත් කර ගැනීමේ නිරවද්‍යතාවය සහතික කිරීමේ කොන්දේසිය යටතේ ඇම්පියර්-පැය ඒකාබද්ධ කිරීමේ ක්‍රමය සාපේක්ෂව විශ්වාසදායක වන නමුත් එය ශක්තිමත් නොවේ.දෝෂ සමුච්චය වීම හේතුවෙන් එය නිවැරදි කිරීමේ උපාය මාර්ග සමඟ ඒකාබද්ධ කළ යුතුය.EKF ක්‍රමය ශක්තිමත් නමුත් ඇල්ගොරිතම සාපේක්ෂව සංකීර්ණ වන අතර ක්‍රියාත්මක කිරීමට අපහසුය.ගෘහස්ථ ප්‍රධාන ධාරාවේ නිෂ්පාදකයින්ට කාමර උෂ්ණත්වයේ දී 6% ට වඩා අඩු නිරවද්‍යතාවයක් ලබා ගත හැකි නමුත් ඉහළ සහ අඩු උෂ්ණත්වවලදී ඇස්තමේන්තු කිරීම සහ බැටරි දුර්වල වීම අපහසු වේ.

SOC නිවැරදි කිරීම

වත්මන් උච්චාවචනයන් හේතුවෙන්, ඇස්තමේන්තුගත SOC සාවද්‍ය විය හැකි අතර, ඇස්තමේන්තු ක්‍රියාවලියට විවිධ නිවැරදි කිරීමේ උපාය මාර්ග ඇතුළත් කළ යුතුය.

 

SOH ගණනය කිරීම

SOH යනු බැටරියේ වත්මන් සෞඛ්‍ය තත්ත්වය (හෝ බැටරි ක්ෂය වීමේ මට්ටම) පෙන්නුම් කරන සෞඛ්‍ය තත්ත්වයයි.එය සාමාන්‍යයෙන් 0 සහ 100% අතර අගයක් ලෙස නිරූපණය වන අතර, බැටරිය තවදුරටත් භාවිත කළ නොහැකි බව දැක්වීමට සාමාන්‍යයෙන් 80% ට අඩු අගයන් සලකනු ලැබේ.එය බැටරි ධාරිතාව හෝ අභ්යන්තර ප්රතිරෝධයේ වෙනස්කම් මගින් නිරූපණය කළ හැකිය.ධාරිතාව භාවිතා කරන විට, වත්මන් බැටරියේ සත්‍ය ධාරිතාව බැටරියේ මෙහෙයුම් ක්‍රියාවලියේ දත්ත මත පදනම්ව ඇස්තමේන්තු කරනු ලබන අතර, ශ්‍රේණිගත කළ ධාරිතාවට මෙම අනුපාතය SOH වේ.නිවැරදි SOH බැටරිය පිරිහෙන විට අනෙකුත් මොඩියුලවල ඇස්තමේන්තු නිරවද්‍යතාවය වැඩි දියුණු කරයි.

කර්මාන්තය තුළ SOH පිළිබඳ විවිධ අර්ථකථන දෙකක් තිබේ:

SOH නිර්වචනය ධාරිතාව අඩු වීම මත පදනම් වේ

ලිතියම්-අයන බැටරි භාවිතා කිරීමේදී, බැටරිය තුළ ඇති ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍යය ක්‍රමයෙන් අඩු වන අතර අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධය වැඩි වන අතර ධාරිතාව දිරාපත් වේ.එබැවින්, SOH බැටරි ධාරිතාව මගින් ඇස්තමේන්තු කළ හැක.බැටරියේ සෞඛ්‍ය තත්ත්වය වත්මන් ධාරිතාවේ ආරම්භක ධාරිතාවට අනුපාතය ලෙස ප්‍රකාශ වන අතර එහි SOH අර්ථ දැක්වෙන්නේ:

SOH=(C_standard-C_fade)/C_standard ×100%

කොහෙද: C_fade යනු බැටරියේ නැතිවූ ධාරිතාවය;C_standard යනු නාමික ධාරිතාවයි.

IEEE ප්‍රමිතිය 1188-1996 මඟින් බල බැටරියේ ධාරිතාව 80% දක්වා පහත වැටෙන විට බැටරිය ප්‍රතිස්ථාපනය කළ යුතු බව නියම කරයි.එමනිසා, අපි සාමාන්‍යයෙන් සලකන්නේ එය 80% ට වඩා අඩු වූ විට බැටරි SOH ලබා ගත නොහැකි බවයි.

SOH නිර්වචනය බල දුර්වල වීම මත පදනම් වේ (බලය වියැකී යාම)

සෑම වර්ගයකම පාහේ බැටරි වල වයසට යාම බැටරි අභ්යන්තර ප්රතිරෝධය වැඩි කිරීමට හේතු වනු ඇත.බැටරියේ අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධය වැඩි වන තරමට පවතින බලය අඩු වේ.එබැවින්, SOH බලය දුර්වල කිරීම භාවිතයෙන් ඇස්තමේන්තු කළ හැක.

3.2 කළමනාකරණය - සමබර තාක්ෂණය

සෑම බැටරියකටම තමන්ගේම "පෞරුෂය" ඇත

සමබරතාවය ගැන කතා කිරීමට, අපි බැටරි වලින් ආරම්භ කළ යුතුය.එකම නිෂ්පාදකයා විසින් එකම කාණ්ඩයේ නිපදවන බැටරි පවා ඔවුන්ගේම ජීවන චක්ර සහ "පෞරුෂත්වය" ඇත - එක් එක් බැටරියේ ධාරිතාව හරියටම සමාන විය නොහැක.මෙම නොගැලපීම සඳහා හේතු දෙකක් තිබේ:

එකක් නම් සෛල නිෂ්පාදනයේ නොගැලපීමයි

එකක් නම් විද්‍යුත් රසායනික ප්‍රතික්‍රියා වල නොගැලපීමයි.

නිෂ්පාදනයේ නොගැලපීම

නිෂ්පාදනයේ නොගැලපීම් තේරුම් ගැනීමට පහසුය.උදාහරණයක් ලෙස, නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලියේදී, ප්‍රාචීර නොගැලපීම් සහ කැතෝඩ සහ ඇනෝඩ ද්‍රව්‍ය නොගැලපීම් සමස්ත බැටරි ධාරිතාවේ නොගැලපීම් වලට හේතු විය හැක.සම්මත 50AH බැටරියක් 49AH හෝ 51AH බවට පත් විය හැක.

විද්යුත් රසායනික නොගැලපීම

විද්‍යුත් රසායන විද්‍යාවේ නොගැලපීම නම් බැටරි ආරෝපණය සහ විසර්ජන ක්‍රියාවලියේදී සෛල දෙකේ නිෂ්පාදනය සහ සැකසීම එක සමාන වුවද, විද්‍යුත් රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවේ ක්‍රියාවලියේදී තාප පරිසරය කිසිවිටෙකත් සමපාත විය නොහැක.උදාහරණයක් ලෙස, බැටරි මොඩියුල සෑදීමේදී, අවට වළල්ලේ උෂ්ණත්වය මැදට වඩා අඩු විය යුතුය.මෙහි ප්‍රතිඵලය වන්නේ ආරෝපණය සහ විසර්ජන ප්‍රමාණයන් අතර දිගු කාලීන නොගැලපීමකි, එය අනෙක් අතට නොගැලපෙන බැටරි සෛල ධාරිතාවට හේතු වේ;බැටරි සෛලය මත SEI පටලයේ ආරෝපණ සහ විසර්ජන ධාරා දිගු කාලයක් නොගැලපෙන විට, SEI චිත්රපටයේ වයසට යාමද නොගැලපේ.

*SEI චිත්‍රපටය: “ඝන විද්‍යුත් විච්ඡේදක අතුරුමුහුණත” (ඝන විද්‍යුත් විච්ඡේදක අතුරුමුහුණත).ද්‍රව ලිතියම් අයන බැටරියේ පළමු ආරෝපණ විසර්ජන ක්‍රියාවලියේදී, ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ද්‍රව්‍ය ඝන ද්‍රව අවධි අතුරුමුහුණත මත ඇති ඉලෙක්ට්‍රෝලය සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කර ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ද්‍රව්‍යයේ මතුපිට ආවරණය වන පරිදි උදාසීන තට්ටුවක් සාදයි.SEI පටලය ඉලෙක්ට්‍රොනික පරිවාරකයක් වන නමුත් ලිතියම් අයනවල විශිෂ්ට සන්නායකයක් වන අතර එය ඉලෙක්ට්‍රෝඩය ආරක්ෂා කරනවා පමණක් නොව බැටරි ක්‍රියාකාරිත්වයටද බලපාන්නේ නැත.SEI චිත්‍රපටයේ වයස්ගත වීම බැටරි සෞඛ්‍යයට සැලකිය යුතු බලපෑමක් ඇති කරයි.

එබැවින්, බැටරි ඇසුරුම්වල ඒකාකාරී බව (හෝ විචක්ෂණශීලී බව) බැටරි ක්‍රියාකාරිත්වයේ නොවැළැක්විය හැකි ප්‍රකාශනයකි.

ශේෂය අවශ්ය වන්නේ ඇයි

බැටරි වෙනස්, ඒ නිසා ඒවා එකම කිරීමට උත්සාහ නොකරන්නේ මන්ද?මොකද නොගැලපීම බැටරි පැක් එකේ ක්‍රියාකාරීත්වයට බලපානවා.

ශ්‍රේණියේ බැටරි ඇසුරුම කෙටි-බැරල් ආචරණය අනුගමනය කරයි: ශ්‍රේණිගත බැටරි ඇසුරුම් පද්ධතියේ, සම්පූර්ණ බැටරි ඇසුරුම් පද්ධතියේ ධාරිතාව කුඩාම තනි ඒකකය මගින් තීරණය වේ.

අප සතුව බැටරි තුනකින් සමන්විත බැටරි පැකට්ටුවක් ඇතැයි සිතමු.

අධික ලෙස ආරෝපණය කිරීම සහ අධික ලෙස විසර්ජනය කිරීම බැටරි වලට බරපතල ලෙස හානි කළ හැකි බව ඉ.එබැවින්, ආරෝපණය කිරීමේදී B බැටරිය සම්පූර්ණයෙන්ම ආරෝපණය වූ විට හෝ විසර්ජනය කිරීමේදී B බැටරියේ SoC ඉතා අඩු වන විට, B බැටරිය ආරක්ෂා කර ගැනීම සඳහා ආරෝපණය කිරීම සහ විසර්ජනය කිරීම නැවැත්වීම අවශ්‍ය වේ. මේ හේතුවෙන් A සහ ​​C බැටරිවල බලය සම්පූර්ණයෙන් ලබාගත නොහැක. භාවිතා කර ඇත.

මෙය හේතු වේ:

බැටරි පැකේජයේ සත්‍ය භාවිතා කළ හැකි ධාරිතාව අඩු වී ඇත: පවතින ධාරිතාවය භාවිතා කළ හැකි බැටරි A සහ ​​C, බැටරි B සඳහා පහසුකම් සැලසීම සඳහා දැන් එසේ කිරීමට නොහැකි වී ඇත. එය හරියට කකුල් තුනේ දෙදෙනෙකු එකට බැඳ ඇති, විශාල පියවරක් ගැනීමට නොහැකි උස පුද්ගලයා.

අඩු කරන ලද බැටරි ආයු කාලය: කුඩා පඩිපෙළ දිගකට වැඩි පියවරක් අවශ්‍ය වන අතර කකුල් වඩාත් වෙහෙසට පත් කරයි.අඩු ධාරිතාවක් සමඟ, ආරෝපණ සහ විසර්ජන චක්‍ර ගණන වැඩි වන අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස බැටරිය වැඩි වශයෙන් පිරිහී යයි.උදාහරණයක් ලෙස, තනි සෛලයකට 100% DoD දී චක්‍ර 4000ක් ලබා ගත හැකි නමුත්, සත්‍ය භාවිතයේදී එය 100% දක්වා ළඟා විය නොහැකි අතර චක්‍ර ගණන නිසැකවම 4000ට ළඟා නොවනු ඇත.

*DoD, විසර්ජන ගැඹුර, බැටරියේ ශ්‍රේණිගත ධාරිතාවට බැටරි විසර්ජන ධාරිතාවේ ප්‍රතිශතය නියෝජනය කරයි.

බැටරිවල නොගැලපීම බැටරි පැකේජයේ ක්රියාකාරිත්වය අඩුවීමට හේතු වේ.බැටරි මොඩියුලයේ විශාලත්වය විශාල වන විට, බැටරි නූල් කිහිපයක් ශ්‍රේණිගතව සම්බන්ධ කර ඇති අතර විශාල තනි වෝල්ටීයතා වෙනසක් මුළු පෙට්ටියේ ධාරිතාව අඩු වීමට හේතු වේ.ශ්‍රේණියට සම්බන්ධ බැටරි වැඩි වන තරමට ඒවායේ ධාරිතාව වැඩි වේ.කෙසේ වෙතත්, අපගේ යෙදුම්වල, විශේෂයෙන් බලශක්ති ගබඩා පද්ධති යෙදුම්වල, වැදගත් අවශ්‍යතා දෙකක් තිබේ:

පළමුවැන්න දිගුකාලීන බැටරියක් වන අතර එමඟින් මෙහෙයුම් සහ නඩත්තු වියදම් විශාල වශයෙන් අඩු කළ හැකිය.බලශක්ති ගබඩා පද්ධතියට බැටරි පැකේජයේ ආයු කාලය සඳහා ඉහළ අවශ්‍යතා ඇත.බොහෝ ගෘහස්ථ ඒවා වසර 15 ක් සඳහා නිර්මාණය කර ඇත.අපි වසරකට චක්‍ර 300 ක් උපකල්පනය කරන්නේ නම්, වසර 15 ක් යනු චක්‍ර 4500 ක් වන අතර එය තවමත් ඉතා ඉහළ ය.අපි එක් එක් බැටරියේ ආයු කාලය උපරිම කළ යුතු අතර එමඟින් සම්පූර්ණ බැටරි පැකේජයේ මුළු ආයු කාලය හැකිතාක් සැලසුම් ආයු කාලය කරා ළඟා විය හැකි අතර බැටරි පැකේජයේ ආයු කාලය මත බැටරි විසිරීමේ බලපෑම අඩු කළ යුතුය.

දෙවන ගැඹුරු චක්‍රය, විශේෂයෙන් උපරිම රැවුල බෑමේ යෙදවුම් අවස්ථාවෙහිදී, තවත් kWh විදුලියක් නිකුත් කිරීම තවත් එක් ආදායමක් ගෙන එනු ඇත.එනම්, අපි 80% DoD හෝ 90% DoD කරමු.බලශක්ති ගබඩා කිරීමේ පද්ධතියේ ගැඹුරු චක්රය භාවිතා කරන විට, වලිගය විසර්ජනය කිරීමේදී බැටරියේ විසුරුම ප්රකාශයට පත් වනු ඇත.එබැවින්, ගැඹුරු ආරෝපණය සහ ගැඹුරු විසර්ජන තත්ත්වය යටතේ එක් එක් සෛලයේ ධාරිතාව සම්පූර්ණයෙන් මුදා හැරීම සහතික කිරීම සඳහා, බලශක්ති ගබඩා BMS හට ශක්තිමත් සමානකරණ කළමනාකරණ හැකියාවන් තිබිය යුතු අතර බැටරි සෛල අතර අනුකූලතාව ඇතිවීම මැඩපැවැත්වීම අවශ්‍ය වේ. .

මෙම අවශ්‍යතා දෙක හරියටම බැටරි අනනුකූලතාවයට පටහැනිය.වඩා කාර්යක්ෂම බැටරි ඇසුරුම් යෙදුම් සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා, බැටරි අනනුකූලතාවයේ බලපෑම අවම කිරීම සඳහා අපට වඩාත් ඵලදායී සමතුලිත තාක්ෂණයක් තිබිය යුතුය.

සමතුලිතතා තාක්ෂණය

Battery equalization technology යනු විවිධ ධාරිතාවන් සහිත බැටරි එකම ආකාරයෙන් සෑදීමේ ක්‍රමයකි.පොදු සමීකරණ ක්‍රම දෙකක් තිබේ: බලශක්ති විසර්ජනය ඒක දිශානුගත සමීකරණය (නිෂ්ක්‍රීය සමීකරණය) සහ ශක්ති හුවමාරු ද්විපාර්ශ්වික සමීකරණය (ක්‍රියාකාරී සමීකරණය).

(1) නිෂ්ක්‍රීය ශේෂය

නිෂ්ක්‍රීය සමීකරණ මූලධර්මය වන්නේ එක් එක් බැටරි වල මාරු කළ හැකි විසර්ජන ප්‍රතිරෝධයක් සමාන්තර කිරීමයි.BMS මඟින් විසර්ජන ප්‍රතිරෝධය පාලනය කරන්නේ ඉහළ වෝල්ටීයතා සෛල විසර්ජනය කිරීම සඳහා වන අතර, විදුලි ශක්තිය තාපය ලෙස විසුරුවා හරියි.උදාහරණයක් ලෙස, B බැටරිය සම්පූර්ණයෙන්ම පාහේ ආරෝපණය වූ විට, B බැටරියේ ඇති ප්‍රතිරෝධකයට අතිරික්ත විද්‍යුත් ශක්තිය තාපය ලෙස විසුරුවා හැරීමට ස්විචය විවෘත වේ.එවිට A සහ ​​C බැටරි සම්පූර්ණයෙන්ම ආරෝපණය වන තෙක් ආරෝපණය දිගටම සිදු වේ.

මෙම ක්‍රමයට අධි වෝල්ටීයතා සෛල පමණක් විසර්ජනය කළ හැකි අතර අඩු ධාරිතාවයකින් යුත් සෛල නැවත ආරෝපණය කළ නොහැක.විසර්ජන ප්රතිරෝධයේ බල සීමාව හේතුවෙන්, සමීකරණ ධාරාව සාමාන්යයෙන් කුඩා වේ (1A ට වඩා අඩු).

නිෂ්ක්‍රීය සමීකරණයේ වාසි අඩු පිරිවැය සහ සරල පරිපථ නිර්මාණය;අවාසි වන්නේ එය සමාන කිරීම සඳහා ඉතිරිව ඇති අඩුම බැටරි ධාරිතාව මත පදනම් වන අතර, අඩු ඉතිරි ධාරිතාව සහිත බැටරිවල ධාරිතාව වැඩි කළ නොහැකි අතර, සමාන කළ බලයෙන් 100% තාප ස්වරූපයෙන් අපතේ යයි.

(2) ක්රියාකාරී ශේෂය

ඇල්ගොරිතම හරහා, බහුවිධ බැටරි නූල් ශක්ති ගබඩා සංරචක භාවිතා කරමින් අධි වෝල්ටීයතා සෛලවල ශක්තිය අඩු වෝල්ටීයතා සෛල වෙත මාරු කරයි, ඉහළ වෝල්ටීයතා බැටරි විසර්ජනය කරයි සහ අඩු වෝල්ටීයතා සෛල ආරෝපණය කිරීමට මුදා හරින ශක්තිය භාවිතා කරයි.ශක්තිය ප්‍රධාන වශයෙන් විසුරුවා හැරීමට වඩා මාරු වේ.

මේ ආකාරයෙන්, ආරෝපණය කිරීමේදී, පළමුව 100% වෝල්ටීයතාවයට ළඟා වන B බැටරිය A සහ ​​C වෙත විසර්ජනය වන අතර බැටරි තුන එකට සම්පූර්ණයෙන්ම ආරෝපණය වේ.විසර්ජනය අතරතුර, B බැටරියේ ඉතිරි ආරෝපණය ඉතා අඩු වූ විට, A සහ ​​C "ආරෝපණය" B, එවිට සෛලය B එතරම් ඉක්මනින් විසර්ජනය නතර කිරීම සඳහා SOC සීමාවට නොපැමිණේ.

ක්රියාකාරී තුලන තාක්ෂණයේ ප්රධාන ලක්ෂණ

(1) බැටරි පැකේජයේ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා ඉහළ සහ අඩු වෝල්ටීයතාව සමතුලිත කරන්න: ආරෝපණය කිරීමේදී සහ විසර්ජනය කිරීමේදී සහ විවේකයේදී, අධි වෝල්ටීයතා බැටරි විසර්ජනය කළ හැකි අතර අඩු වෝල්ටීයතා බැටරි ආරෝපණය කළ හැකිය;

(2) අඩු පාඩු බලශක්ති හුවමාරුව: බලශක්ති භාවිතයේ කාර්යක්ෂමතාවය වැඩි දියුණු කිරීම, සරලව අහිමි වීම වෙනුවට බලශක්තිය ප්රධාන වශයෙන් මාරු කරනු ලැබේ;

(3) විශාල සමතුලිත ධාරාව: සාමාන්‍යයෙන්, සමතුලිත ධාරාව 1 සහ 10A අතර වන අතර සමතුලිතතාවය වේගවත් වේ;

සක්‍රීය සමීකරණයට අනුරූප පරිපථ සහ බලශක්ති ගබඩා උපාංග වින්‍යාස කිරීම අවශ්‍ය වන අතර එමඟින් විශාල පරිමාවක් සහ පිරිවැය වැඩි වේ.මෙම කොන්දේසි දෙක එක්ව තීරණය කරන්නේ සක්‍රීය සමානාත්මතාවය ප්‍රවර්ධනය කිරීම සහ යෙදවීම පහසු නොවන බවයි.

මීට අමතරව, ක්රියාකාරී සමීකරණ ආරෝපණය සහ විසර්ජන ක්රියාවලිය බැටරියේ චක්රයේ ආයු කාලය ව්යංගයෙන් වැඩි කරයි.සමතුලිතතාවය ළඟා කර ගැනීම සඳහා ආරෝපණය කිරීම සහ විසර්ජනය කිරීම අවශ්‍ය වන සෛල සඳහා, අමතර කාර්ය භාරය සාමාන්‍ය සෛලවල වයස්ගත වීම ඉක්මවා යාමට හේතු විය හැකි අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස අනෙකුත් සෛල සමඟ වැඩි කාර්ය සාධන පරතරයක් ඇති වේ.

සමහර ප්‍රවීණයන් විශ්වාස කරන්නේ ඉහත ප්‍රකාශන දෙක විඝටන සමතුලිතතාවයට සහ විඝටන නොවන සමතුලිතතාවයට අනුරූප විය යුතු බවයි.එය සක්‍රීය හෝ නිෂ්ක්‍රීයද යන්න රඳා පවතින්නේ සමතුලිතතා ක්‍රියාවලිය අවුස්සන සිදුවීම මතය.පද්ධතිය නිෂ්ක්‍රීය විය යුතු තත්ත්වයකට පැමිණියහොත් එය නිෂ්ක්‍රීය වේ.එය මිනිසුන් විසින් සකස් කර ඇත්නම්, සමතුලිතතාවය අවශ්‍ය නොවන විට සමතුලිතතා වැඩසටහන සැකසීම ක්‍රියාකාරී සමතුලිතතාවය ලෙස හැඳින්වේ.

උදාහරණයක් ලෙස, විසර්ජනය අවසානයේ ඇති විට, අඩුම වෝල්ටීයතා සෛලය විසර්ජන කපා හැරීමේ වෝල්ටීයතාවයට ළඟා වී ඇති අතර අනෙකුත් සෛල තවමත් බලය ඇත.මෙම අවස්ථාවේදී, හැකිතාක් විදුලිය විසර්ජනය කිරීම සඳහා, පද්ධතිය මඟින් අධි ශක්ති සෛලවල විදුලිය අඩු ශක්ති සෛල වෙත මාරු කරන අතර, සියලු බලය විසර්ජනය වන තෙක් විසර්ජන ක්‍රියාවලිය දිගටම කරගෙන යාමට ඉඩ සලසයි.මෙය නිෂ්ක්‍රීය සමීකරණ ක්‍රියාවලියකි.බලයෙන් 40% ක් ඉතිරිව තිබියදී විසර්ජනය අවසානයේ අසමතුලිතතාවයක් ඇති බව පද්ධතිය පුරෝකථනය කරන්නේ නම්, එය සක්‍රීය සමීකරණ ක්‍රියාවලියක් ආරම්භ කරයි.

ක්රියාකාරී සමීකරණය මධ්යගත සහ විමධ්යගත ක්රම වලට බෙදී ඇත.මධ්‍යගත සමානකරණ ක්‍රමය මඟින් සම්පූර්ණ බැටරි ඇසුරුමෙන් ශක්තිය ලබා ගනී, පසුව අඩු ශක්තියක් සහිත බැටරිවලට ශක්තිය අතිරේක කිරීමට බලශක්ති පරිවර්තන උපාංගයක් භාවිතා කරයි.විමධ්‍යගත සමානකරණයට යාබද බැටරි අතර බලශක්ති ගබඩා සම්බන්ධයක් ඇතුළත් වන අතර එය ප්‍රේරකයක් හෝ ධාරිත්‍රකයක් විය හැකි අතර යාබද බැටරි අතර ශක්තිය ගලා යාමට ඉඩ සලසයි.

වත්මන් සමතුලිත පාලන උපායමාර්ගය තුළ, සෛල වෝල්ටීයතාව පාලන ඉලක්ක පරාමිතිය ලෙස ගන්නා අය සිටින අතර, SOC ශේෂ පාලන ඉලක්ක පරාමිතිය ලෙස භාවිතා කිරීමට යෝජනා කරන අය ද සිටිති.උදාහරණයක් ලෙස සෛල වෝල්ටීයතාවය ගැනීම.

පළමුව, සමීකරණය ආරම්භ කිරීම සහ අවසන් කිරීම සඳහා එළිපත්ත අගයන් යුගලයක් සකසන්න: උදාහරණයක් ලෙස, බැටරි කට්ටලයක, තනි සෛලයක ආන්තික වෝල්ටීයතාවය සහ කට්ටලයේ සාමාන්‍ය වෝල්ටීයතාවය අතර වෙනස 50mV කරා ළඟා වූ විට, සමීකරණය ආරම්භ වේ, සහ කවදාද එය 5mV කරා ළඟා වේ, සමීකරණය අවසන් වේ.

BMS ස්ථාවර අත්පත් චක්‍රයක් අනුව එක් එක් සෛලයේ වෝල්ටීයතාව එකතු කරයි, සාමාන්‍ය අගය ගණනය කරයි, ඉන්පසු එක් එක් සෛල වෝල්ටීයතාවය සහ සාමාන්‍ය අගය අතර වෙනස ගණනය කරයි;

උපරිම වෙනස 50mV කරා ළඟා වන්නේ නම්, BMS හට සමීකරණ ක්‍රියාවලිය ආරම්භ කිරීමට අවශ්‍ය වේ;

වෙනස අගයන් 5mV ට වඩා අඩු වන තෙක් සමාන කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී පියවර 2 දිගටම කරගෙන යන්න, ඉන්පසු සමීකරණය අවසන් කරන්න.

සියලුම BMS සඳහා මෙම පියවර අවශ්‍ය නොවන බව සටහන් කළ යුතු අතර, පසුකාලීන උපාය මාර්ග ශේෂ ක්‍රමය අනුව වෙනස් විය හැක.

ශේෂ තාක්ෂණය ද බැටරි වර්ගයට සම්බන්ධ වේ.සක්‍රීය සමතුලිතතාවය සඳහා LFP වඩාත් සුදුසු බව සාමාන්‍යයෙන් විශ්වාස කරන අතර ත්‍රිත්ව බැටරි නිෂ්ක්‍රීය ශේෂය සඳහා සුදුසු වේ.

BMS හි දැඩි තරඟකාරිත්වයේ අදියර බොහෝ දුරට පිරිවැය සහ විශ්වසනීයත්වය මගින් සහාය වේ.දැනට, සක්‍රීය තුලනය පිළිබඳ පර්යේෂණාත්මක සත්‍යාපනය තවමත් සාක්ෂාත් කර ගෙන නොමැත.ක්‍රියාකාරී ආරක්‍ෂාව මට්ටම ASIL-C සහ ASIL-D වෙත ගමන් කිරීමට බලාපොරොත්තු වන නමුත් පිරිවැය තරමක් ඉහළ ය.එබැවින්, වත්මන් විශාල සමාගම් ක්රියාකාරී සමතුලිත පර්යේෂණ ගැන සැලකිලිමත් වේ.සමහර විශාල කර්මාන්තශාලා වලට ඉන්ධන වාහන නඩත්තු කිරීම හා සමානව සමතුලිත මොඩියුලය අවලංගු කිරීමටත් බාහිරව සියලුම සමතුලිතතා සිදු කිරීමටත් අවශ්‍ය වේ.වාහනය නිශ්චිත දුරක් ගමන් කරන සෑම අවස්ථාවකම එය බාහිර සමතුලිතතාවය සඳහා 4S ගබඩාවට යයි.මෙය සමස්ත වාහනයේ BMS හි පිරිවැය අඩු කරන අතර අදාළ 4S ගබඩාවටද ප්‍රතිලාභ ලබා දෙනු ඇත.එය සියලු පක්ෂවලට වාසිදායක තත්ත්වයකි.එමනිසා, පුද්ගලිකව, මෙය ප්‍රවණතාවක් විය හැකි බව මට වැටහේ!

3.3 ආරක්ෂාව - දෝෂ නිර්ණය සහ අනතුරු ඇඟවීම

BMS අධීක්‍ෂණය විදුලි පද්ධතියේ දෘඪාංග සමඟ ගැළපෙන අතර, එය බැටරියේ විවිධ ක්‍රියාකාරී තත්ත්වයන් අනුව විවිධ අසාර්ථක මට්ටම්වලට (සුළු අසාර්ථකත්වය, බරපතල අසාර්ථකත්වය, මාරක අසාර්ථකත්වය) බෙදා ඇත.විවිධ අසාර්ථක මට්ටම් වලදී විවිධ හැසිරවීමේ පියවර ගනු ලැබේ: අනතුරු ඇඟවීම, බලය සීමා කිරීම හෝ සෘජු අධි-වෝල්ටීයතා කපා හැරීම.අසමත්වීම්වලට දත්ත ලබා ගැනීම සහ තාර්කිකත්වය අසාර්ථක වීම, විදුලි බිඳවැටීම් (සංවේදක සහ ක්‍රියාකාරක), සන්නිවේදන අසමත්වීම් සහ බැටරි තත්ත්ව අසාර්ථකවීම් ඇතුළත් වේ.

සාමාන්‍ය උදාහරණයක් නම්, බැටරියක් අධික උනුසුම් වන විට, එකතු කරන ලද බැටරි උෂ්ණත්වය මත පදනම්ව බැටරිය අධික ලෙස රත් වන බව BMS තීරණය කරයි, පසුව මෙම බැටරියේ පරිපථය විසන්ධි කිරීම පාලනය කරයි, අධි තාපන ආරක්ෂණය සිදු කරයි, සහ EMS වැනි කළමනාකරණ පද්ධති වෙත අනතුරු ඇඟවීමක් යවයි.

3.4 සන්නිවේදනය

BMS හි සාමාන්‍ය ක්‍රියාකාරිත්වය එහි සන්නිවේදන කාර්යයෙන් වෙන් කළ නොහැක.එය බැටරි කළමනාකරණයේදී බැටරිය පාලනය කිරීම, බැටරි තත්ත්වය බාහිර ලෝකයට සම්ප්‍රේෂණය කිරීම හෝ පාලන උපදෙස් ලබා ගැනීම සඳහා ස්ථාවර සන්නිවේදනයක් අවශ්‍ය වේ.

බලශක්ති බැටරි පද්ධතියේ, BMS හි එක් කෙළවරක් බැටරියට සම්බන්ධ වන අතර අනෙක් කෙළවර සම්පූර්ණ වාහනයේ පාලන සහ ඉලෙක්ට්රොනික පද්ධති සමඟ සම්බන්ධ වේ.සමස්ත පරිසරය CAN ප්‍රොටෝකෝලය භාවිතා කරයි, නමුත් බැටරි පැකේජයේ අභ්‍යන්තර කොටස් අතර අභ්‍යන්තර CAN භාවිතා කිරීම සහ බැටරි ඇසුරුම සහ සම්පූර්ණ වාහනය අතර වාහන CAN භාවිතා කිරීම අතර වෙනසක් ඇත.

ඊට ප්‍රතිවිරුද්ධව, බලශක්ති ගබඩා BMS සහ අභ්‍යන්තර සන්නිවේදනය මූලික වශයෙන් CAN ප්‍රොටෝකෝලය භාවිතා කරයි, නමුත් එහි බාහිර සන්නිවේදනය (බාහිර ප්‍රධාන වශයෙන් බලශක්ති ගබඩා බලාගාර යැවීමේ පද්ධතිය PCS වෙත යොමු කරයි) බොහෝ විට අන්තර්ජාල ප්‍රොටෝකෝල ආකෘති TCP/IP ප්‍රොටෝකෝලය සහ modbus ප්‍රොටෝකෝලය භාවිතා කරයි.

4) බලශක්ති ගබඩා BMS

බලශක්ති ගබඩා BMS නිෂ්පාදකයින් සාමාන්‍යයෙන් පරිණාමය වූයේ බලශක්ති බැටරි BMS වලින් වන අතර, බොහෝ සැලසුම් සහ නියමයන් ඓතිහාසික සම්භවයක් ඇත.

උදාහරණයක් ලෙස, බල බැටරිය සාමාන්‍යයෙන් BMU (Battery Monitor Unit) සහ BCU (Battery Control Unit) ලෙස බෙදා ඇත, කලින් දත්ත රැස් කරන අතර දෙවැන්න එය පාලනය කරයි.

බැටරි සෛලය විද්‍යුත් රසායනික ක්‍රියාවලියක් නිසා, බහු බැටරි සෛල බැටරියක් සාදයි.සෑම බැටරි සෛලයකම ඇති ලක්ෂණ නිසා, නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලිය කෙතරම් නිවැරදි වුවත්, කාලයත් සමඟ සහ පරිසරය අනුව සෑම බැටරි සෛලයකම දෝෂ සහ නොගැලපීම් ඇති වේ.එමනිසා, බැටරි කළමනාකරණ පද්ධතිය යනු සීමිත පරාමිතීන් හරහා බැටරියේ වත්මන් තත්ත්වය ඇගයීමයි, එය බටහිර වෛද්‍ය විද්‍යාවට භෞතික හා රසායනික විශ්ලේෂණයක් අවශ්‍ය කරනවාට වඩා රෝග ලක්ෂණ නිරීක්ෂණය කිරීමෙන් සාම්ප්‍රදායික චීන වෛද්‍යවරයකු රෝගියෙකු රෝග විනිශ්චය කරනවා වැනි ය.මිනිස් සිරුරේ භෞතික හා රසායනික විශ්ලේෂණය බැටරියේ විද්‍යුත් රසායනික ලක්ෂණ වලට සමාන වන අතර එය මහා පරිමාණ පර්යේෂණාත්මක උපකරණ මගින් මැනිය හැකිය.කෙසේ වෙතත්, කාවැද්දූ පද්ධති සඳහා විද්‍යුත් රසායන විද්‍යාවේ සමහර දර්ශක ඇගයීමට අපහසු වේ.ඒ නිසා BMS කියන්නේ පරණ චීන බෙහෙත් දොස්තර කෙනෙක් වගේ.

4.1 බලශක්ති ගබඩා BMS හි තට්ටු තුනේ ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය

බලශක්ති ගබඩා පද්ධතිවල බැටරි සෛල විශාල සංඛ්යාවක් නිසා, පිරිවැය ඉතිරි කර ගැනීම සඳහා, BMS සාමාන්යයෙන් ස්ථර දෙකක් හෝ තුනක් සහිත ස්ථර වල ක්රියාත්මක වේ.දැනට, ප්‍රධාන ධාරාව ස්ථර තුනකි: ප්‍රධාන පාලනය / ප්‍රධාන පාලනය / වහල් පාලනය.

4.2 බලශක්ති ගබඩා BMS පිළිබඳ සවිස්තරාත්මක විස්තරය

5) වත්මන් තත්ත්වය සහ අනාගත ප්රවණතාවය

BMS නිෂ්පාදනය කරන නිෂ්පාදකයින් වර්ග කිහිපයක් තිබේ:

පළමු කාණ්ඩය වන්නේ බලශක්ති බැටරි BMS - මෝටර් රථ කර්මාන්තශාලාවල වඩාත්ම ආධිපත්‍යය සහිත අවසාන පරිශීලකයා වේ.ඇත්ත වශයෙන්ම, විදේශයන්හි ප්‍රබලම BMS නිෂ්පාදන ශක්තිය ද ජෙනරල් මෝටර්ස්, ටෙස්ලා, වැනි මෝටර් රථ කර්මාන්තශාලා වේ. නිවසේදී, BYD, Huating Power, ආදිය තිබේ.

දෙවන කාණ්ඩය වන්නේ Samsung, Ningde Times, Xinwangda, Desay Battery, Topband Co., Ltd., Beijing Purrad, වැනි සෛල නිෂ්පාදකයින් සහ ඇසුරුම් නිෂ්පාදකයින් ඇතුළු බැටරි කර්මාන්තශාලා වේ.

තුන්වන වර්ගයේ BMS නිෂ්පාදකයින් බලශක්ති ඉලෙක්ට්‍රොනික තාක්‍ෂණයේ වසර ගණනාවක පළපුරුද්ද ඇති අය වන අතර, සදාකාලික ඉලෙක්ට්‍රොනික්ස්, හැන්ග්ෂු ගඕට් ඉලෙක්ට්‍රොනික්ස්, සී නෙං ටෙක්නොලොජි සහ කෙගොං ඉලෙක්ට්‍රොනික්ස් වැනි විශ්ව විද්‍යාල හෝ අදාළ ව්‍යවසාය පසුබිම් සහිත පර්යේෂණ සහ සංවර්ධන කණ්ඩායම් ඇත.

ටර්මිනල් වාහන නිෂ්පාදකයින් විසින් ප්‍රධාන වශයෙන් ආධිපත්‍යය දරන බලශක්ති බැටරි වල BMS මෙන් නොව, බලශක්ති ගබඩා බැටරි භාවිතා කරන්නන්ට BMS පර්යේෂණ හා සංවර්ධනය සහ නිෂ්පාදනය සඳහා සහභාගී වීමට අවශ්‍ය හෝ නිශ්චිත ක්‍රියාමාර්ග නොමැති බව පෙනේ.මහා පරිමාණ බැටරි කළමනාකරණ පද්ධති සංවර්ධනය කිරීම සඳහා ඔවුන් විශාල මුදලක් හා ශක්තියක් වැය කරනු ඇතැයි සිතිය නොහැක.එබැවින් බලශක්ති ගබඩා බැටරි BMS කර්මාන්තයට නිරපේක්ෂ වාසි සහිත වැදගත් ක්‍රීඩකයෙකු නොමැති බව සැලකිය හැකිය, බලශක්ති ගබඩා BMS කෙරෙහි අවධානය යොමු කරන බැටරි නිෂ්පාදකයින් සහ විකුණුම්කරුවන් සඳහා සංවර්ධනය සහ පරිකල්පනය සඳහා විශාල ඉඩක් ඉතිරි කරයි.බලශක්ති ගබඩා වෙළඳපොළ ස්ථාපිත කර ඇත්නම්, එය බැටරි නිෂ්පාදකයින්ට සහ වෘත්තීය BMS නිෂ්පාදකයින්ට සංවර්ධනය සඳහා විශාල ඉඩක් සහ අඩු තරඟකාරී ප්රතිරෝධයක් ලබා දෙනු ඇත.

දැනට, බලශක්ති ගබඩා BMS සංවර්ධනය කෙරෙහි අවධානය යොමු කරන සාපේක්ෂව වෘත්තීය BMS නිෂ්පාදකයින් ස්වල්පයක් ඇත, ප්‍රධාන වශයෙන් බලශක්ති ගබඩා වෙළඳපොළ තවමත් එහි ආරම්භක අවධියේ පවතින අතර වෙළඳපොලේ බලශක්ති ගබඩාවේ අනාගත සංවර්ධනය පිළිබඳ බොහෝ සැකයන් තවමත් පවතී.එමනිසා, බොහෝ නිෂ්පාදකයින් බලශක්ති ගබඩා කිරීම සම්බන්ධ BMS සංවර්ධනය කර නැත.සැබෑ ව්‍යාපාරික පරිසරය තුළ, බලශක්ති ගබඩා බැටරි සඳහා BMS ලෙස භාවිතා කිරීම සඳහා විදුලි වාහන බැටරි BMS මිලදී ගන්නා නිෂ්පාදකයින් ද සිටී.අනාගතයේ දී, වෘත්තීය විදුලි වාහන BMS නිෂ්පාදකයින් ද මහා පරිමාණ බලශක්ති ගබඩා ව්‍යාපෘතිවල භාවිතා කරන BMS සැපයුම්කරුවන්ගේ වැදගත් කොටසක් බවට පත්වීමට ඉඩ ඇති බව විශ්වාස කෙරේ.

මෙම අදියරේදී, විවිධ බලශක්ති ගබඩා පද්ධති සැපයුම්කරුවන් විසින් සපයනු ලබන BMS සඳහා ඒකාකාර ප්රමිතීන් නොමැතිකම පවතී.විවිධ නිෂ්පාදකයින්ට BMS සඳහා විවිධ මෝස්තර සහ නිර්වචන ඇති අතර, ඔවුන් අනුකූල වන විවිධ බැටරි මත පදනම්ව, SOX ඇල්ගොරිතම, සමානකරණ තාක්ෂණය සහ උඩුගත කරන ලද සන්නිවේදන දත්ත අන්තර්ගතය ද වෙනස් විය හැකිය.BMS හි ප්‍රායෝගික භාවිතයේදී, එවැනි වෙනස්කම් යෙදුම් පිරිවැය වැඩි කරන අතර කාර්මික සංවර්ධනයට අහිතකර වනු ඇත.එබැවින්, BMS හි ප්‍රමිතිකරණය සහ මොඩියුලීකරණය ද අනාගතයේ වැදගත් සංවර්ධන දිශාවක් වනු ඇත.